Didaktik der Informatik Teil II
Thema 10 – Fachlehrplan Informatik – Klasse 9
Dr. Henry Herper - Wintersemester 2019/20
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Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung- lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-SA 3.0)
Allgemeinbildung
"2.1 Bildungsauftrag der Schule in der digitalen Welt
2.1.1 Allgemeinbildende Schulen
Der Bildungs- und Erziehungsauftrag der Schule besteht im Kern darin,
Schülerinnen und Schüler angemessen auf das Leben in der derzeitigen und künftigen Gesellschaft vorzubereiten und sie zu einer aktiven und
verantwortlichen Teilhabe am kulturellen, gesellschaftlichen, politischen, beruflichen und wirtschaftlichen Leben zu befähigen. Dabei werden
gesellschaftliche und wirtschaftliche Veränderungsprozesse und neue Anforderungen aufgegriffen."
/Quelle: Strategie der Kultusministerkonferenz „Bildung in der digitalen Welt“; Beschluss der
Kultusministerkonferenz vom 08.12.2016/
Informatik – Grundlage der Bildung in der digitalen Welt
Intention:
Nachhaltigen Erwerb von Kompetenzen auf dem Gebiet der Informatik zu
ermöglichen, die eine solide Grundlage für das Verständnis des Aufbaus und der Funktionsweise der uns umgebenden Informatiksysteme sind und das lebenslange weitererlernen unterstützen.
Ganzheitliche Betrachtung der Informatik unter Berücksichtigung von ausgewählten Teilgebieten.
Erlernen der Fachsprache, der Denkweisen und der Vorgehensweisen zur
Problemlösung der Informatik.
Rahmenbedingungen
Auftrag an die Fachlehrplangruppe Informatik:
Wahlpflichtkurs ≠ Fach Informatik
Fachlehrplan für den Wahlpflichtkurs Informatik für Gymnasien (≠ Fachgymnasien)
Wahlpflichtkurs ab Klasse 9 (neu) – Gleichstellung zu anderen Wahlpflichtkursen (Technik, Astronomie, Rechtskunde, Wirtschaftslehre)
Stundentafel bleibt erhalten (wöchentlich 2 Unterrichtsstunden) Ab Klasse 9 beginnt die informatische Grundbildung.
Im Kurs sind interessierte Schüler/innen, aber auch Schüler/innen, die diesen Kurs als Zweitwunsch angegeben haben.
Kompetenzen auf grundlegendem Anforderungsniveau
Wir können auf keine Vorleistungen aufbauen!
Gegenüberstellung RRL 2003 - FLP 2017
Kurshalbjahr RRL 2003 FLP 2017
9/1
Algorithmen interpretieren und entwickeln9/ II
Grundlagen von Informatiksystemen verstehen10 / 1
Grundlagen der Informationstechnik/Projektarbeit unter Nutzung von Standardsoftware
Algorithmen- und Datenstrukturen implementieren und testen
10 / II
Informatik und Gesellschaft/ Computer- NetzwerkeInformatiksysteme in der Lebens- und Arbeitswelt verstehen
11/1 Kurs 1
Algorithmenstrukturen und ihre ImplementierungObjektorientiertes Modellieren
11/1I Kurs 2
Strukturierte Datentypen/Informatisches ModellierenDaten erfassen, strukturieren und verarbeiten
12/1 Kurs 3
Wahlthema Software Engineering und Projektarbeit12/I1 Kurs 4
Softwareprojekt Aktuelle Entwicklungen der Informatik im gesellschaftlichen KontextKlasse 9
Algorithmen interpretieren und
entwickeln
Klasse 9
Grundlagen von Informatik-
systemen verstehen
Klasse 10
Informatik- systeme in der
Lebens- und Arbeitswelt
verstehen Klasse 10
Algorithmen- und Datenstrukturen
implementieren und testen Kurs 1 - Objektorientiertes Modellieren
Kurs 2 - Daten erfassen, strukturieren und verarbeiten
Kurs 4 - Aktuelle Entwicklungen der Informatik im gesellschaftlichen Kontext Kurs 3 - Software Engineering und Projektarbeit
Einführungsphase Qualifikationsphase
Kompetenzschwerpunkte
Schuljahrgang 9 - Kompetenzschwerpunkt: Algorithmen interpretieren und entwickeln
Kompetenzschwerpunkt: Algorithmen interpretieren und entwickeln
Modellieren und Implementieren
• Handlungsabläufe formulieren
• Algorithmen entwerfen und verbal darstellen
• Variable als Speicherplatz beschreiben und anwenden
• Algorithmen in eine ikonische Programmiersprache implementieren
• reale endliche Automaten mit Ausgabe analysieren und das zugehörige
• Automatenmodell entwerfen Begründen und
Bewerten
• Algorithmen testen und weiterentwickeln
• gegebene Automaten bezüglich ihrer Praxisrelevanz bewerten
• Entscheidungen im Rahmen eines Problemlösungszyklus begründen Strukturieren und
Vernetzen
• Problemstellungen analysieren, in Teilprobleme zerlegen und Lösungsansätze strukturieren
• Algorithmen strukturieren
• Auswirkungen von Algorithmen auf die Lebenswelt exemplarisch erkennen Kommunizieren
und Kooperieren
• einen Problemlösungszyklus reflektieren
• Algorithmen diskutieren, dokumentieren und präsentieren
• Auswirkungen von Algorithmen auf ihre eigene Lebenswelt reflektieren
• reale Automaten beschreiben Darstellen und
Interpretieren
• Algorithmen in der Lebenswelt in unterschiedlichen Darstellungsformen erkennen und interpretieren
• algorithmische Bausteine benennen, darstellen und auf Handlungsabläufe anwenden
• Automatentafel und Zustandsdiagramm endlicher Automaten mit Ausgabe interpretieren und wechselseitig übertragen
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de)
Grundlegende Wissensbestände
• Begriffe: Algorithmus, Programmiersprache
• Eigenschaften von Algorithmen
• algorithmische Grundbausteine (Anweisung, Anweisungsfolge, Verzweigung, Wiederholung)
• Problemlösungszyklus
• Modell endlicher Automat mit Ausgabe
• Automatentafel und Zustandsdiagramm: zwei Darstellungsformen zur
Beschreibung der Zustandsüberführungsfunktion und der Ausgabefunktion
Schuljahrgang 9 - Kompetenzschwerpunkt: Algorithmen interpretieren und entwickeln
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de)
Worauf können wir aufbauen?
• kennen die algorithmischen Grundbausteine und können sie in einer ikonischen Programmiersprache implementieren
• können Algorithmen zur Aufgabenlösung formulieren und darstellen
• kennen den Variablenbegriff und können Variable bzgl. der gewählten Programmiersprache verwenden
• können Algorithmen und Programme testen und die Ergebnisse bewerten
• können Automaten mit Hilfe von Automatentafel und Zustandsdiagramm beschreiben und wechselseitig übertragen
Schuljahrgang 9 - Kompetenzschwerpunkt:
Algorithmen interpretieren und entwickeln
Ikonische Programmiersprachen – BOYB – SNAP!
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SNAP! - https://snap.berkeley.edu/snapsource/snap.html Informatik mit SNAP! –
http://www.uni-goettingen.de/de/document/download/6dcfce31e8f072cd0a280153d6efdd20.pdf/Informatik mit BYOB.pdf
Ikonische Programmiersprachen - NEPO
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NEPO - https://lab.open-roberta.org/ (auf der Basis von Python)
Ikonische Programmiersprachen - makecode
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makecode - https://makecode.microbit.org/#editor /
(auf der Basis von JavaScript - Typescript)
Schuljahrgang 9 - Kompetenzschwerpunkt: Grundlagen von Informatiksystemen verstehen
Kompetenzschwerpunkt: Grundlagen von Informatiksystemen verstehen
Modellieren und Implementieren
• Informationen auf Daten abbilden
• reale Rechner analysieren und ein Funktionsmodell erstellen Begründen und
Bewerten
• Dateiformate benennen sowie analysieren und diesen Anwendungen zuordnen
• Lebensdauer von Daten beurteilen
• technische Parameter von Hardwarekomponenten bewerten
• Informatiksysteme im historischen Kontext einordnen Strukturieren und
Vernetzen
• Zusammenhänge zwischen Daten und Information darstellen
• wesentliche Hardware-, Software- und Netzwerkkomponenten benennen sowie deren Aufgaben erläutern
Kommunizieren und Kooperieren
• Informatiksysteme in ihrer Lebenswelt erkennen, benennen und untersuchen
• Daten lokal und in Netzwerken verwalten
• Aufgaben in Netzwerken bearbeiten und grundlegende Verhaltensnormen beachten
• die Funktionsweise einfacher Grundschaltungen beschreiben und erklären Darstellen und
Interpretieren
• Einheiten für die Datenmenge auf die Speicherkapazität von Datenträgern, Dateigrößen und Übertragungsvolumen anwenden
• Betriebssysteme vergleichen und Grundfunktionen erläutern
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de)
Grundlegende Wissensbestände
• Meilensteine der Informatik
• Maßeinheiten und Kodierung von Daten
• Zahlensysteme der Informatik
• Informationsbegriff (Information als kontextbezogene Interpretation von Daten)
• Dateiformat als spezifische Beschreibung und Darstellung von Daten innerhalb von Dateien
• Datensicherheit als Beschreibung aller Maßnahmen, um Daten jeglicher Art gegen Verlust, Manipulationen und andere Bedrohungen zu sichern
• verschiedene Typen von Datenspeichern
• logische Funktionen und Grundbausteine
• Grundschaltungen (z. B. Flipflop, Halb- und Volladdierer)
• EVA–Prinzip und zugehörige Hardwarekomponenten
• Rechnermodell nach J. v. Neumann
• Dateiverwaltung
• Prozesse und Prozessverwaltung
• Intranet und Internet
Schuljahrgang 9 - Kompetenzschwerpunkt: Grundlagen von Informatiksystemen verstehen
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de)
